使用多波长激发的荧光光谱法稳健估计荧光团的显式基线模型

研究背景 荧光光谱是一种广泛应用于识别和量化荧光物质(荧光团)的方法。然而,当材料中包含其他荧光团(基线荧光团)时,量化感兴趣的荧光团变得具有挑战性,特别是当基线的发射光谱未明确定义且与目标荧光团的发射光谱重叠时。为了准确区分并量化这些荧光物质,研究人员提出了基于多波长激发荧光光谱的新方法。这项研究的主要目标是解决基线荧光干扰这一问题,并提供一种无需先验假设的稳健估计算法。 论文来源 这篇名为《An Explicit Estimated Baseline Model for Robust Estimation of Fluorophores Using Multiple-Wavelength Excitation Fluorescence Spectroscopy》的论文,作者包括A. Ga...

基于Siamese-Transport域适应框架的3D MRI胶质瘤和阿尔茨海默病分类

基于Siamese-Transport域适应框架的3D MRI胶质瘤和阿尔茨海默病分类 研究背景 在计算机辅助诊断中,3D磁共振成像(MRI)筛查对于早期诊断各类脑部疾病具有重要作用,可以有效防止病情恶化。胶质瘤是一种常见的恶性脑肿瘤,其治疗方案因肿瘤级别的不同而有所不同。因此,准确高效的3D MRI分类在医学影像分析中至关重要。然而,传统的深度学习模型在应用于临床获得的无标签数据时,表现会严重退化,主要原因是域间不一致性,如不同设备类型和数据获取参数的差异。现有的方法主要集中在减少域间差异,但忽略了语义特征和域信息的纠缠。 论文来源 本文由Shandong University的Luyue Yu,Ju Liu,Qiang Wu,Jing Wang和Aixi Qu等人撰写,发表在2024年1...

DeepSleepNet: 基于原始单通道EEG的自动睡眠分期模型

深度睡眠网络:基于单通道EEG的自动睡眠阶段评分模型 背景介绍 睡眠对于人体健康具有重要影响,监测人们的睡眠质量在医学研究和实践中至关重要。通常,睡眠专家通过分析多种生理信号(如脑电图 (EEG)、眼动电图 (EOG)、肌电图 (EMG) 和心电图 (ECG))进行睡眠阶段评分。这些信号被称为多导睡眠图 (Polysomnogram, PSG),经分类后用于确定个体的睡眠状态。然而,这种手动方法耗时且费力,需要专家持续数夜对多个传感器进行记录并分析。 基于多信号(如EEG、EOG和EMG)或单信号EEG的自动睡眠阶段评分方法已得到广泛研究。然而,大多数现有方法依赖于手工特征提取,这通常根据数据集的特性进行设计,无法推广到具有异质性的更大人群中。此外,较少方法考虑了用于识别睡眠阶段转换规则的时...

沉浸式虚拟现实在中风幸存者认知康复中的应用

沉浸式虚拟现实在中风幸存者认知康复中的应用

近年来,虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)逐渐变得更加普及,其相关硬件设备的价格也更加亲民。例如,现在市面上的头戴式显示器(Head Mounted Displays, HMDs)不仅提供高分辨率的显示,还具有精准的头部和手持控制器的跟踪功能。这些技术最初多用于娱乐行业,但越来越多的应用领域开始使用这项技术开展严肃游戏(Serious Games),特别是在创伤性事件后的康复领域,其中包括中风患者。 背景与目的 中风是指脑部血液供应被切断或脑内及脑周围出血导致脑细胞损伤的情况。根据受损脑区的不同,中风可能会引发不同的症状,例如一侧身体的无力(半侧麻痹)、视觉障碍以及失语症(Aphasia)等。值得注意的是,中风后认知功能障碍(Post-Stroke Cognitive I...

利用可解释人工智能进行脑肿瘤检测和分类的视觉Transformer、集成模型以及迁移学习

由于脑肿瘤的高发病率和致命性,快速且准确地检测和分类脑肿瘤变得尤为重要。脑肿瘤包括恶性和非恶性两种类型,其异常生长会对大脑造成长期损害。磁共振成像(MRI)是一种常用的脑肿瘤检测方法。然而,依赖于专家手工分析 MRI 影像存在结果不一致的风险,同时仅仅识别肿瘤是不够的,快速确定肿瘤类型以尽早开始治疗同样重要。 为了提高肿瘤检测的速度、可靠性和公正性,本研究探索了多种深度学习(Deep Learning, DL)架构,包括 VGG16、InceptionV3、VGG19、ResNet50、InceptionResNetV2 和 Xception,并提出了基于最佳三种传递学习(Transfer Learning, TL)模型的新模型 IVX16。本文的多类分类模型旨在解决当前主要集中在二分类问题...

多视角时空图卷积网络与域泛化在睡眠阶段分类中的应用

睡眠阶段分类在睡眠质量评估和疾病诊断中至关重要。然而,现有的分类方法在处理时间延变的多通道脑信号的空间和时间特征、应对个体生物信号差异以及模型的可解释性方面仍然面临诸多挑战。传统的机器学习方法依赖于复杂的特征工程,而深度学习方法尽管在特征表示学习上表现出色,但在空间-时间特征利用、跨个体泛化能力以及模型可解释性方面仍有待提升。 为了应对上述挑战,北京交通大学的Ziyu Jia等人以及麻省理工学院的Li-Wei H. Lehman提出了一种多视角时空图卷积网络(Multi-View Spatial-Temporal Graph Convolutional Networks, MSTGCN),并结合域泛化用于睡眠阶段分类。 论文来源 这篇论文由北京交通大学计算机与信息技术学院的Ziyu Jia,...